SU1253021A1

SU1253021A1 - Centrifugal extractor

Info

Publication number: SU1253021A1
Application number: SU843850170A
Authority: SU
Inventors: В.С. Скачков; Г.И. Кузнецов; В.Т. Солдатенков; Ж.Х. Шустерман
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6476
Priority date: 1984-12-18
Filing date: 1984-12-18
Publication date: 1987-03-15

Description

Изобретение касаетс аппаратов дл жидкостной экстракции, в частности экстракторов, имеющих устройство дл автоматической выгрузки осадка, и может найти применение в процессах сгущени и сепарации эмульсий и суспензий .The invention relates to liquid extraction apparatus, in particular extractors having a device for automatically discharging sludge, and can be used in the processes of thickening and separating emulsions and suspensions.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и повышение надежности в работе экстрактора.The aim of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the extractor.

На чертеже показан центробежный экстрактор.The drawing shows a centrifugal extractor.

Экстрактор включает корпус 1, смесительную камеру 2, приемные карманы 3, 4, 5 разделенных фаз и осадка , патрубки 6 ввода фаз, патрубки 7 вьшода фаз. В корпусе 1 размещены ротор 8 с корпусом трапециевидной формы, мешалка 9 и траспортирующее устройство 10. Нижний диск 11 делит ротор 8 на две части: верхнюю и нижнюю . В нижней части ротора 8 рас- полржены сепарационное устройство (крестовина) 12 и трубка 13 дл вывода легкой фазы. В верхней част и корпуса ротора 8, имеющей максимальный -радиус, расположено отверстие 14, ;закрьшаемое клапаном 15, жестко св занным со штоком 16, другой конец которого жестко св зан с поплавком- противовесом 17, установленным с зазором в стакане 18, закрепленном в корпусе ротора 8 и имеющим сопло 19. Стакан 18 размещен между нижним диском 11 и верхним диском 20, имеющим ограничитель 21, диаметрально противоположно клапану 15 в зоне т желой фазы. Дл вывода т желой фазы установлена трубка 22. Диаметр диска 20 больще, чем диаметр диска 11. Радиус Гр перелива стакана 18 находитс в следующих соотношени х с радиусами переливов легкбй фазы Гд и т желой фазы г-|-:Гд.1Г tr. Поплавок-противовес 17, св занный штоком 16 с клапаном 15, установленный в стакане 18, размещенном между дисками 11 и 20 в зоне т желой фазы диаметрально противоположно клапану 15, образует устройство , управл ющее выгрузкой осадка.50 нижним диском 11 и корпусом ротора 8,The extractor includes a housing 1, a mixing chamber 2, receiving pockets 3, 4, 5 separated phases and sediment, phase input branch pipes 6, branch 7 of the phases. The casing 1 contains a rotor 8 with a trapezoid-shaped casing, a stirrer 9 and a transport device 10. The lower disc 11 divides the rotor 8 into two parts: upper and lower. In the lower part of the rotor 8, there is a separation device (cross) 12 and a tube 13 for outputting the light phase. In the upper part of the rotor housing 8, having a maximum radius, there is an opening 14, closed by a valve 15 rigidly connected to the rod 16, the other end of which is rigidly connected to the counterweight 17, mounted with a gap in the glass 18 fixed in the rotor body 8 and having a nozzle 19. The glass 18 is located between the lower disk 11 and the upper disk 20, having a stop 21, diametrically opposed to the valve 15 in the zone of heavy phase. A tube 22 is installed to output a heavy phase. The diameter of the disk 20 is larger than the diameter of the disk 11. The overflow radius Gy of the cup 18 is in the following ratios with the overflow radii of the easy phase Gd and the heavy phase r - | -: Gd.1G tr. A counterbalance float 17, connected by a rod 16 to a valve 15, mounted in a glass 18 placed between the disks 11 and 20 in the zone of the heavy phase diametrically opposite the valve 15, forms a device controlling the discharge of the sediment 50 by the lower disk 11 and the rotor body 8 ,

Экстрактор работает следующим образом .The extractor works as follows.

С началом вращени ротора 8 при любом начальном положении поплавка- противовеса 17 под действием центробежной силы он перемещаетс к периферии до тех пор, пока клапан 13 не закроет отверстие 14, загерметизироWith the start of rotation of the rotor 8, at any initial position of the counterbalance float 17, under the action of centrifugal force, it moves to the periphery until valve 13 closes opening 14, sealing itself

вав корпус ротора 8, так как центр масс системы клапан 15 - шток 16 - противовес 17 сдвинут от оси вращени Б сторону противовеса М на величину , большую максимального перемещени клапана 15.Vav rotor body 8, since the center of mass of the system valve 15 - stem 16 - counterweight 17 is shifted from the axis of rotation B to the side of the counterweight M by an amount greater than the maximum displacement of the valve 15.

Исходные растворы поступают по входным патрубкам 6 в смесительную камеру 2, где перемешиваютс мешалкой 9. Образовавша с эмульси подаетс транспортирующим устройством 10 в ротор 8, где под действием центробежной силы в сепарационном устройстве 12 она расслаиваетс на два ци- линдрических сло составных фаз, со- прикасаюпщхс по цилиндрической границе раздела фаз с радиусом, меньшим радиуса нижнего диска 11.Initial solutions flow through the inlet nozzles 6 into the mixing chamber 2, where they are mixed with a stirrer 9. The emulsion formed is fed by the transporting device 10 to the rotor 8, where under the action of centrifugal force in the separation device 12 it splits into two cylindrical layers of composite phases, touching the cylindrical interface with a radius smaller than the radius of the lower disk 11.

Легка фаза, перелива сь через торец трубки 13, выводитс по ней из ротора 8 в приемный карман 3 и по патрубку 7 выводитс из аппарата. Т жела фаза перетекает в верхнюю часть ротора 8, заполн пространство между дисками 11 и 20, переливаетс через торец трубки 22, выводитс по ним из ротора 8 в приемный карман 5 и по патрубку 7 выводитс из аппарата,A light phase, overflowing through the end of the tube 13, is led out there from the rotor 8 to the receiving pocket 3 and through the nozzle 7 is led out of the apparatus. The solid phase flows into the upper part of the rotor 8, fills the space between the disks 11 and 20, flows over the end of the tube 22, is outputted along them from the rotor 8 into the receiving pocket 5 and through the nozzle 7 is removed from the apparatus,

0 При исходных расходах обеих фаз через ротор 8 и отсутствии осадка уровень т желой фазы между дисками 11 и 20 не доходит до торца стакана 18. При этом развиваема противове5 сом 17 максимальна центробежна сила превышает центробежную силу, действующую на клапан 15 и часть штока 16, и силу гидростатического давлени , оказываемую на клапан 15 стол0 бом т желой фазы между дисками Ни 20, в результате чего клапан 15 продолжает закрьшать отверстие 14. Осадок под действием центробежной силы концентрируетс относительно равно5 мерным слоем в цилиндрической части ротора 8. Слой осадка уменьшает проходное сечение т желой фазы между верхним диском 20 и корпусом ротора 8 в большей степени, чем между0 With the initial flow rates of both phases through the rotor 8 and the absence of sediment, the level of the heavy phase between the disks 11 and 20 does not reach the end of the glass 18. At the same time, the maximum centrifugal force developed by counterweight 17 exceeds the centrifugal force acting on the valve 15 and part of the rod 16, and the force of hydrostatic pressure exerted on the valve 15 of the table0 of an oblique phase between the NoH 20 disks, as a result of which the valve 15 continues to crack the opening 14. The sediment under the action of centrifugal force concentrates with respect to an equal5 dimensional layer in a cylindrical second rotor part 8. The layer of sludge reduces the flow area of the heavy phase between the upper plate 20 and the rotor body 8 to a greater extent than between

00

5five

что приводит к увеличению гидравлического сопротивлени на перетоке т желой фазы. В результате уровень т желой фазы между дисками 11 и 20 55 и граница раздела фаз в сепарационном устройстве 12 начинают приближатьс к оси вращени ротора 8 до тех пор, пока т жела фаза начнет переливатьс в стакан 18. Уровень т желой фазы в стакане 18 будет расти до тех пор, пока не установитс динамическое равновесие между потоком этой фазы, переливающейс через торец стакана 18, и потоком этой фазы, истекающей из сопла 19. Сечение сопла 19 настолько мало, что расход т желой фазы через него даже лри полностью заполненном стакане 18 гораздо меньше расхода т желой фазы через ротор 8.which leads to an increase in the hydraulic resistance on the overflow of the heavy phase. As a result, the level of the heavy phase between the disks 11 and 20 55 and the phase boundary in the separation device 12 begin to approach the axis of rotation of the rotor 8 until the heavy phase begins to pour into the glass 18. The level of the heavy phase in glass 18 will increase until a dynamic equilibrium is established between the flow of this phase poured over the end of the glass 18 and the flow of this phase emanating from the nozzle 19. The cross section of the nozzle 19 is so small that the flow of the heavy phase through it even much of the fully filled glass 18 is much less Flow rate of the heavy phase through the rotor 8.

При этом поплавок-противовес 17 частично погружен в т желую фазу и на него начинает действовать выталкивающа сила, направленна противоположно центробежной, котора увеличиваетс до максимального значени при полном погружении поплавка-прр- тивовеса 17.At the same time, the counterbalance float 17 is partially immersed in the hard phase and an ejection force, opposite to the centrifugal force, begins to act on it, which increases to the maximum value with full immersion of the practical float 17.

В результате действи выталкивающей силы поплавок-противовес 17 перемещаетс к оси ротора 18 вплоть до ограничител 21, клапан 15 открывает отверстие 14 и через него подAs a result of the pushing force, the counterbalance float 17 moves to the rotor axis 18 up to the stop 21, the valve 15 opens the hole 14 and through it

Редактор Н.Козлова Заказ 803/2Editor N. Kozlov Order 803/2

Составитель А.Миронов Техред Л..0лейник Compiled by A.Mironov Tehred L..0leynik

Тираж 657 ВНИИПИ Государственного комитета СССРCirculation 657 VNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушс са наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushs nab. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

действием центробежной силы осадок выгружаетс из ротора 8 в приемный карман 4 и далее по патрубку 7 выводитс из аппарата. В процессе выгрузки осадка толщина его сло уменьшаетс , в результате чего прекращаетс поступление т желой фазы в стакан 18 и он опорожн етс через сопло 19. По мере уменьшени вытал .кивающей силы посто ннодействующа на поплавок-противовес 17 центробежна сила перемещает его обратно к периферии, что приводит к закрытию отверсти 14 клапаном 15. Таким образом , отверстие t4 будет открыто дл выгрузки осадка в течение времени , не превьшающего времени опорожнени стакана 18 от т желой фазы. Т жела фаза, перетекающа в стаканby centrifugal force, the sediment is discharged from the rotor 8 into the receiving pocket 4 and further along the nozzle 7 is removed from the apparatus. In the process of unloading sediment, the thickness of its layer decreases, as a result of which the heavy phase enters the cup 18 and it empties through the nozzle 19. As the pullout force decreases, the centrifugal force constant on the float-counterweight 17 moves back to the periphery, which causes the opening 14 to be closed by the valve 15. Thus, the opening t4 will be open to discharge the sediment for a time that does not exceed the emptying time of the glass 18 from the heavy phase. The te phase flows into the glass.

18, практически не содержит осадка, так как отбираетс с минимального радиуса, что исключает возможность заклинивани поплавка-противовеса 17 и забивки сопла 19.18, practically does not contain sediment, since it is taken from a minimum radius, which excludes the possibility of jamming the counterbalance float 17 and driving the nozzle 19.

Корректор А.Зимокосов ПодписноеProofreader A.Zimokosov Subscription

Claims

A CENTRIFUGAL EXTRACTOR, comprising a housing with phases inlet and outlet ports, receiving pockets of separated phases, a mixing chamber with a stirrer, a rotor with a separation device and a device for controlling the discharge of sludge, including a rod rigidly connected to a valve located in the housing opening, and a piston, rigidly associated with another. the end of the rod, placed in a glass mounted in the housing, characterized in that, in order to simplify the design and increase the reliability of the extractor, the device controlling the discharge of sediment is equipped with two disks of different diameters, and the piston is made in the form of a counterweight float installed with a gap in the glass, while the glass is placed between the disks diametrically opposite to the valve in the heavy phase zone, and the radius r _{from the} overflow of the glass is in the following proportions with the radii of overflow of light g _d and heavy g _t phases:

^g s - ^g t i a?

and susepronade10 .1 1253021